隨著城市生活垃圾堆積量急劇上升和人們對環(huán)境保護意識的不斷加深,城市垃圾焚燒廠的建設(shè)將日益加快。垃圾焚燒廠將在實現(xiàn)城市生活垃圾的減量化、減容化和無害化中扮演的角色越來越重要。垃圾抓斗起重機是運行于垃圾焚燒廠的重要輔助設(shè)備。在垃圾焚燒作業(yè)中,由于垃圾抓斗起重機與抓斗之間采用柔性懸索結(jié)構(gòu)相連,在系統(tǒng)運行將會出現(xiàn)擺動的問題,這種擺動不僅對抓斗的定位增加了難度,而且影響了抓斗的抓取和釋放動作,同時極易與其他周圍物體發(fā)生碰撞造成事故。因此設(shè)計垃圾抓斗起重機防搖擺控制裝置對于提高個垃圾焚燒廠的工作效率與安全性具有著重要的意義。首先,本文通過對垃圾抓斗起重機的運行結(jié)構(gòu)進行分析,采用機理建模的方法,運用拉格朗日方程搭建垃圾抓斗起重機的動力學模型,并對模型線性化處理。在此模型的基礎(chǔ)上,探討了垃圾抓斗起重機系統(tǒng)性能,設(shè)計采用PID控制和基于狀態(tài)反饋的最優(yōu)化控制的傳統(tǒng)控制方案來實現(xiàn)抓斗的防搖擺和小車定位控制,進行仿真分析,并指出搭建線性模型在實際工程運用中存在的局限性。然后,在模糊控制理論進行分析研究的基礎(chǔ)上,提出不依賴精確數(shù)學模型的模糊控制來設(shè)計控制器,考慮小車的運動和抓斗的擺動,本文對控制器設(shè)置四個輸入變... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

垃圾抓斗起重機機構(gòu)圖

華南理工大學工程碩士學位論文行軌跡的平面上做簡單的單擺運動；另一種是大車與小車共同運為中心，做以鋼絲繩的繩長為半徑的球冠面運動。通過運動的合球冠面運動看成兩個運動的合成，即小車單獨運動時的狀態(tài)與大。是一個簡化的抓斗起重機的抓斗擺動模型圖，通過該模型圖可以。抓斗起重機擺動控制其目的主要是實現(xiàn)運動狀態(tài)發(fā)生改變時，內(nèi)，或者當角度超過閾值范圍能夠在最短的時間內(nèi)迅速衰減到閾起重機本身可以實現(xiàn)快速運行到指定位置。

圖 2- 5 簡化垃圾抓斗起重機受力模型2.3.1 基于拉格朗日方程的三維動力學模型考慮小車與大車同時運行的情況，此時吊具做的球冠面運動，即需要采用三維學模型分析其運動。如圖 2-6 所示，現(xiàn)假設(shè)小車質(zhì)量為 M1，大車質(zhì)量為 M2，抓斗有抓取物）的質(zhì)量為 m，抓斗上的鋼絲繩長度為 l，小車的牽引力為 F1，大車的牽為 F2，小車與運行軌道是摩擦力為1 1f = x ，1 為小車與運行軌道是摩擦系數(shù)，大車行軌道的摩擦力為2 2f = y ，2 大車與運行軌道的摩擦系數(shù)。以小車的牽引力的方為 Y 軸的方向，以大車的牽引力的方向作為 X 軸的方向，靜止時鋼絲繩所在的直線向下為 Z 軸方向，建立三維直角坐標系。設(shè)大車、小車與吊具坐標分1 1 1 2 2 2 3 3 3( x , y , z ), ( x , y , z ), ( x , y , z )。此時鋼絲繩與豎直方向所成的夾角，即與 Z 軸的夾θ；鋼絲繩在 X-Y 平面上形成的投影直線與 X 軸所構(gòu)成的夾角為 Φ。為了簡化對被統(tǒng)分析，暫不考慮繩長的變化，設(shè)繩長為 l。選取系統(tǒng)在 X 軸方向上的位移 x，Y 軸

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3105877